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在此感谢各位前辈大佬的总结，写这个只是为了记录学习大佬资料的过程，内容基本都是搬运的大佬博客，觉着有用自己搞过来自己记一下，如果有大佬觉着我搬过来不好，联系我删。
电路学习——开关电源TL431（2024.07.21）
1、TL431内部结构
TL431规格书链接
2、TL431参数介绍
3、开关电源中TL431各部分参数取值计算
3.1、 R 2 R_2 R2取值
查询TL431规格书：
可以看到基准输入电流范围为2~4μA，这里我们取3μA进行计算，采样电阻上的电流是基准电流的至少100倍，这样才不会影响采样电阻上的电压，所以有：
2.5 V R 2 ≥ 100 ∗ 3 μ A \frac{2.5V}{R_2}≥100*3μA R22.5V≥100∗3μA
可以计算出 R 2 ≤ 2.5 V 100 ∗ 3 μ A R_2≤\frac{2.5V}{100*3μA} R2≤100∗3μA2.5V即 R 2 ≤ 8.33 k Ω R_2≤8.33kΩ R2≤8.33kΩ；
这里我们 R 2 R_2 R2取4.7 k Ω kΩ kΩ，假设输出电压 V o = 5 V V_o=5V Vo=5V，那么根据手册中
计算出 R 1 R_1 R1取4.7 k Ω kΩ kΩ（这里因为公式后半部分+的太小，所以通常计算时候都忽略了）
3.2、 R b i a s R_{bias} Rbias取值
TL431是一个芯片， R b i a s R_{bias} Rbias是为TL431提供死区电流而设计的。虽然还有光耦那一路在给TL431供电，但光耦也有电流很小的时候，所以 R b i a s R_{bias} Rbias必须在光耦电流接近为0时，还能为431正常供电。
光耦的发光二极管压降一般为1.2V左右（具体以光耦规格书为准），由于在极限时光耦的电流接近0，所以 R D R_D RD上基本无压降，则 R b i a s R_{bias} Rbias两端压降也为1.2V。下图数据手册中可以得知 I K A I_{KA} IKA=1~100mA；
1.2 V R b i a s ≥ 1 m A \frac{1.2V}{R_{bias}}≥1mA Rbias1.2V≥1mA即 R b i a s ≤ 1.2 V 1 m A R_{bias}≤\frac{1.2V}{1mA} Rbias≤1mA1.2V即 R b i a s ≤ 1.2 k Ω R_{bias}≤1.2kΩ Rbias≤1.2kΩ，一般取几百欧姆至 1 k Ω 1kΩ 1kΩ（一般取 470 Ω 470Ω 470Ω或 1 k Ω 1kΩ 1kΩ）较为常见；
3.3、 R D R_D RD取值
R D R_D RD取值要从芯片端开始说起，这里我们以常见电源芯片UC3842为例，芯片的第1脚，在内部由一个1mA的电流源，所以为了保证其工作，则光耦的光敏三极管端至少可以达到1mA，如果达不到1mA就有可能出问题。
在计算前，我们先看光耦规格书的一些参数——传输比：
假设，选的是EL817A的光耦，传输比为 0.8 − 1.6 0.8-1.6 0.8−1.6，光敏三极管端流 1 m A 1mA 1mA时，则发光二极管端需要流过 1 m A / 0.8 = 1.25 m A 1mA/0.8 =1.25mA 1mA/0.8=1.25mA。注意这个 1.25 m A 1.25mA 1.25mA，是在极限的时候能达到 1.25 m A 1.25mA 1.25mA，也就是在TL431的KA极两端电压为 2.5 V 2.5V 2.5V时，光耦流过 1.25 m A 1.25mA 1.25mA。【REF极的电压越高则TL431 V K A V_{KA} VKA的阻抗越小（也就是KA两端电压越低）； V K A V_{KA} VKA两极电压，不会低于内部基准 V r e f V_{ref} Vref，也就是最低时为 2.5 V 2.5V 2.5V】
5 V − 1.1 V − 2.5 V R D ≥ 1.25 m A \frac{5V-1.1V-2.5V}{R_D}≥1.25mA RD5V−1.1V−2.5V≥1.25mA R D ≤ 5 V − 1.1 V − 2.5 V 1.25 m A R_D≤\frac{5V-1.1V-2.5V}{1.25mA} RD≤1.25mA5V−1.1V−2.5V即 R D ≤ 1.12 k Ω R_D≤1.12kΩ RD≤1.12kΩ
从下图光耦的规格书中我们可以知道，光耦最大可以流过的电流只有60mA：
因为输出 V O = 5 V V_O=5V VO=5V，那么 V O ’ = 5 V + V_O’=5V+ VO’=5V+，这里取 5.3 V 5.3V 5.3V，根据TL431内部框图，CATHODE与REF相差一个PN节（三极管饱和时，CATHODE比REF高0.7V，这里0.7V是指硅管），当开关电源工作时，CATHODE比REF至少大0.7V，根据经验取1.5V——1.7V，即 V K V_K VK端比 V R E F V_{REF} VREF端电压高1.5V至1.7V，因为 V R E F = 2.5 V V_{REF}=2.5V VREF=2.5V，所以 V K V_K VK=2.5V+1.5V至1.7V=4V至4.2V。
通过查看光耦规格书，可以了解到 V F V_F VF=1.2V至1.4V，这样通过 V K V_K VK求出 V 光耦发光二极管阳极 = 4 V 至 4.2 V + 1.2 V 至 1.4 V = 5.2 V 至 5.6 V V_{光耦发光二极管阳极}=4V至4.2V+1.2V至1.4V=5.2V至5.6V V光耦发光二极管阳极=4V至4.2V+1.2V至1.4V=5.2V至5.6V。
5 V − 1.2 V − 2.5 V R D ≤ 60 m A \frac{5V-1.2V-2.5V}{R_D}≤60mA RD5V−1.2V−2.5V≤60mA R D ≥ 5 V − 1.2 V − 2.5 V 60 m A R_D≥\frac{5V-1.2V-2.5V}{60mA} RD≥60mA5V−1.2V−2.5V即 R D ≥ 21.6667 Ω R_D≥21.6667Ω RD≥21.6667Ω
综上所述： 21.6667 Ω ≤ R D ≤ 1.12 k Ω 21.6667Ω≤R_D≤1.12kΩ 21.6667Ω≤RD≤1.12kΩ
3.4、 R 1 R_1 R1取值
从下图光假设输出电压 V O = 5 V V_O=5V VO=5V，因为 V R E F = 2.5 V V_{REF}=2.5V VREF=2.5V，所以根据分压原理，可求出 R 1 R_1 R1的值：
R R E F = R 1 R 1 + R 2 ∗ V O R_{REF}=\frac{R_1}{R_1+R_2}*V_O RREF=R1+R2R1∗VO所以有 R 1 = R O ∗ R 2 V R E F − R 2 R_1=\frac{R_O*R_2}{V_{REF}}-R_2 R1=VREFRO∗R2−R2即 R 1 = 5 V ∗ 4.7 k Ω 2.5 V − 4.7 k Ω = 4.7 k Ω R_1=\frac{5V*4.7kΩ}{2.5V}-4.7kΩ=4.7kΩ R1=2.5V5V∗4.7kΩ−4.7kΩ=4.7kΩ
3.5、 R F R_F RF、 C F C_F CF取值
有的电路设计中为提升低频增益，用一个电阻和一个电容串接于TL431控制端和输出端，来压制低频（100Hz）纹波和提高输出调整率，即静态误差，目的就是提升相位，要放在带宽频率的前面来增加相位裕度，具体位置要看其余功率部分在设计带宽处的相位是多少，电阻和电容的频率越低，其提升的相位越高，当然最大只有90 度，但其频率很低时低频增益也会减低，一般放在带宽的1/5 初，约提升相位78 度。根据计算，一般选用104电容或104电容与1K电阻串联。（具体计算比较复杂）
一般选用104电容或104电容与1K电阻串联。
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